JP6162453B2 - 管補修機及び管補修方法 - Google Patents

Description

本発明は、管補修機及び管補修方法に関するものである。

従来、例えば、送電鉄塔においては、主柱材、斜材等が管体としての鋼管によって形成されているものがある。

ところで、送電鉄塔は、風雨、大気等の厳しい自然環境下に立地されているので、建設されてから２０〜３０年が経過している場合、経年劣化によって、鋼管の内周面に錆、腐食等が発生していることがある。その場合、内周面に錆、腐食等が発生した鋼管を新しいものに取り替えることが考えられるが、送電鉄塔においては、主柱材、斜材等の全体を取り替えることになり、取り替えるための作業が大掛かりになり、コストが高くなるだけでなく、作業が行われる間、送電を停止させる必要がある。

そこで、内周面における錆、腐食等が発生した部分、すなわち、劣化部分において鋼管を応急的に補修し、送電に支障がない所定の時期に鋼管を取り替える等の延命策が採られている。

図２は劣化部分において鋼管が補修された状態を示す図、図３は従来の管補修機の正面図、図４は従来の管補修方法を説明するための第１の図、図５は従来の管補修方法を説明するための第２の図、図６は従来の管補修方法を説明するための第３の図である。

図において、Ｅは鋼管、１２は該鋼管Ｅの内周面において錆、腐食等が発生した劣化部分、１３は鋼管Ｅの内周面に貼着され、劣化部分１２をコーティングすることによって鋼管Ｅを補修する補修材としてのライニング材である。該ライニング材１３は、劣化部分１２をコーティングすることによって外気から遮断し、錆、腐食等が進行するのを抑制する。

また、２１は鋼管Ｅの内周面に前記ライニング材１３を貼着するための管補修機であり、該管補修機２１は、両端が密封され、筒状の形状を有するスリーブユニット２３、該スリーブユニット２３に巻き付けられて、複数の層を形成する剥離シート２４、該剥離シート２４の両端の近傍に巻き付けられ、剥離シート２４をスリーブユニット２３に固定するビニルテープ２８、前記剥離シート２４の中央部側に巻き付けられて、複数の層を形成する前記ライニング材１３、該ライニング材１３の両端の近傍に巻き付けられ、ライニング材１３を剥離シート２４に対して仮止めする紙テープ２９、前記スリーブユニット２３の後端に取り付けられたエアホース３１等を備える。

次に、管補修方法について説明する。

まず、図４に示されるように、管補修機２１を鋼管Ｅ内に挿入し、鋼管Ｅ内を前進させて、ライニング材１３が劣化部分１２と対向する位置、すなわち、補修位置に置く。

次に、前記エアホース３１を介して圧縮空気をスリーブユニット２３内に供給し、スリーブユニット２３を膨張させる。これに伴って、図５に示されるように、剥離シート２４は、各ビニルテープ２８より中央部側の部分において、各層が互いに擦れながら伸展させられ、径方向において大きくなる。そして、剥離シート２４の伸展に伴って、ライニング材１３が伸展させられ、径方向において大きくなり、鋼管Ｅの内周面に当接させられる。このとき、紙テープ２９は、剥離シート２４及びライニング材１３と共に伸展させられるか、又は破断される。

そして、ライニング材１３には硬化性樹脂があらかじめ含浸させられていて、スリーブユニット２３の膨張に伴って、ライニング材１３の外周面が鋼管Ｅの内周面に押し付けられ、その後、所定の時間が経過すると、硬化性樹脂が硬化し、ライニング材１３が鋼管Ｅの内周面に貼着される。

続いて、前記エアホース３１を介して圧縮空気をスリーブユニット２３内から排出し、スリーブユニット２３を収縮させると、図６に示されるように、剥離シート２４が径方向において小さくなる。したがって、ライニング材１３が鋼管Ｅの内周面に貼着された状態で、管補修機２１におけるライニング材１３及び紙テープ２９以外の部分、すなわち、スリーブユニット２３、剥離シート２４、ビニルテープ２８等から成る補修機本体３５を鋼管Ｅ内から取り出すことができる。このようにして、鋼管Ｅが補修される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１２−２１５１９２号公報

しかしながら、前記従来の管補修機２１においては、紙テープ２９の材質、紙テープ２９をライニング材１３に巻き付ける位置等によっては、紙テープ２９の巻付力が小さくなり、管補修機２１が鋼管Ｅ内を移動させられる間に、紙テープ２９の巻付けが緩くなったり、紙テープ２９が破断したりすることがあり、その場合、ライニング材１３が変形したり、剥離シート２４に対してずれたりしてしまう。また、紙テープ２９の巻付力が大きくなると、スリーブユニット２３を膨張させたときに、剥離シート２４及びライニング材１３を径方向において十分に大きくすることができず、ライニング材１３を鋼管Ｅの内周面に確実に当接させることができなくなってしまう。

その結果、ライニング材１３を鋼管Ｅの内周面に適正に貼着することができなくなってしまう。

また、前記従来の管補修機２１においては、鋼管Ｅ内を移動させられる間に、ライニング材１３の外周面が汚れるだけでなく、ライニング材１３が鋼管Ｅの内周面に当接させられるときに、紙テープ２９が、ライニング材１３と共に鋼管Ｅの内周面に当接させられ、ライニング材１３の貼着後に、ライニング材１３と鋼管Ｅとの間に残ってしまうので、ライニング材１３を鋼管Ｅの内周面に確実に貼着することができなくなってしまう。

本発明は、前記従来の管補修機２１の問題点を解決して、補修材を管体の内周面に適正に、かつ、確実に貼着することができる管補修機及び管補修方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の管補修機においては、筒状の形状を有し、閉鎖空間に媒体が供給されることによって径方向において膨張させられ、媒体が供給されなくなると径方向において収縮させられる弾性体と、該弾性体上に配設され、弾性体が径方向において膨張させられ、収縮させられるのに伴って、径方向において大きくなり、小さくなる剥離部材と、該剥離部材上に配設され、前記剥離部材が径方向に大きくなるのに伴って径方向に大きくなり、管体の内周面に貼着させられる補修材と、該補修材上に着脱自在に配設され、管補修機が管体の補修位置に置かれると、前記補修材から除去される保護部材とを有する。
そして、該保護部材は、シートを反転部で折り返すことによって形成され、内側シート部及び外側シート部を重ねた状態で前記補修材に巻き付けられる。

本発明によれば、管補修機においては、筒状の形状を有し、閉鎖空間に媒体が供給されることによって径方向において膨張させられ、媒体が供給されなくなると径方向において収縮させられる弾性体と、該弾性体上に配設され、弾性体が径方向において膨張させられ、収縮させられるのに伴って、径方向において大きくなり、小さくなる剥離部材と、該剥離部材上に配設され、前記剥離部材が径方向に大きくなるのに伴って径方向に大きくなり、管体の内周面に貼着させられる補修材と、該補修材上に着脱自在に配設され、管補修機が管体の補修位置に置かれると、前記補修材から除去される保護部材とを有する。
そして、該保護部材は、シートを反転部で折り返すことによって形成され、内側シート部及び外側シート部を重ねた状態で前記補修材に巻き付けられる。

この場合、保護部材は、補修材上に着脱自在に配設され、管補修機が鋼管の補修位置に置かれると、補修材から除去されるので、管補修機が管体内を移動させられる間に、補修材が変形したり、剥離部材に対してずれたりすることがない。また、弾性体を膨張させたときに、剥離部材及び補修材を径方向において十分に大きくすることができるので、補修材を管体の内周面に確実に当接させることができる。したがって、補修材を管体の内周面に適正に貼着することができる。

また、管補修機が管体内を移動させられる間に、補修材の外周面が汚れることがなく、補修材の全体を管体の内周面に当接させることができるので、補修材を管体の内周面に確実に貼着することができる。

本発明の第１の実施の形態における管補修機の断面図である。 劣化部分において鋼管が補修された状態を示す図である。 従来の管補修機の正面図である。 従来の管補修方法を説明するための第１の図である。 従来の管補修方法を説明するための第２の図である。 従来の管補修方法を説明するための第３の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるスリーブユニットの正面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるスリーブユニットの平面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるスリーブユニットの側面図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第１の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第２の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第３の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第４の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第５の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第６の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第７の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第８の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第９の概念図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機を鋼管内に挿入する方法を説明するための第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修機を鋼管内に挿入する方法を説明するための第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第３の図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第４の図である。 本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第５の図である。 本発明の第２の実施の形態における管補修方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における管補修機の断面図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるスリーブユニットの正面図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるスリーブユニットの平面図、図９は本発明の第１の実施の形態におけるスリーブユニットの側面図である。

図において、５１は管補修機であり、該管補修機５１は、管体としての鋼管Ｅ（図２）内を矢印Ａ方向に移動させられて前進させられ、矢印Ｂ方向に移動させられて後退させられ、鋼管Ｅ内の補修位置に置かれて鋼管Ｅを補修する。

そのために、前記管補修機５１は、両端が密封され、筒状の形状を有するスリーブユニット２３、該スリーブユニット２３上に、スリーブユニット２３を包囲して配設された剥離部材としての剥離シート２４、該剥離シート２４の両端の近傍に取り付けられ、剥離シート２４をスリーブユニット２３に固定する固定部材としての結束バンド３０、前記剥離シート２４上に、剥離シート２４を包囲して配設され、鋼管Ｅの内周面に貼着され、劣化部分１２（図２）をコーティングすることによって鋼管Ｅを補修する補修材としてのライニング材１３、該ライニング材１３上に、ライニング材１３を包囲して着脱自在に配設された保護部材としての保護シート５２、該保護シート５２の所定の箇所、本実施の形態においては、前端（図１における右端）の近傍に取り付けられ、保護シート５２を剥離シート２４に留める留め部材としての輪ゴム７９、前記スリーブユニット２３の後端（図１における左端）に取り付けられたエアホース３１等を備える。該エアホース３１は、弾性材料、本実施の形態においては、ウレタン樹脂から成り、媒体供給源としての図示されない圧縮機と連結される。

前記スリーブユニット２３は、外力が加わったときに変形しやすく、弾性率が小さい弾性材料、本実施の形態においては、ゴム材（天然ゴム）によって形成された弾性体６１、該弾性体６１の前端及び後端に配設され、弾性体６１の前端及び後端を閉鎖することによって弾性体６１内に閉鎖空間を形成する金属製の閉鎖部材６２、６３、並びに該閉鎖部材６２、６３にそれぞれ螺合によって取り付けられた連結要素としてのステンレス鋼製の第１、第２のアイボルト（輪付きボルト）６５、６６を備える。該第１、第２のアイボルト６５、６６には、それぞれ、ワイヤ、ロープ等の牽引具、本実施の形態においては、ワイヤの一端が結び付けられ、作業者が鋼管Ｅ外でワイヤの他端を引き寄せることによって、管補修機５１が鋼管Ｅ内を移動させられる。

前記閉鎖空間はエアホース３１と連通させられ、前記圧縮機を駆動することによって発生させられた媒体としての圧縮空気が閉鎖空間に供給される。なお、圧縮空気の圧力は、鋼管Ｅの径に対応させて設定され、例えば、鋼管Ｅの径が８９. １〔ｍｍ〕である場合、０．３〔ＭＰａ〕にされる。

前記弾性体６１は、前端及び後端が閉鎖部材６２、６３に融着によって固定され、筒状の形状を有する本体部６８、及び該本体部６８の前端及び後端を包囲して、かつ、本体部６８に融着させて形成され、弾性体６１を閉鎖部材６２、６３に押し付けるスリーブ端６９を備える。なお、前記本体部６８の断面は円筒形の形状を有するのに対して、閉鎖部材６２、６３の横方向の断面は偏平な形状、本実施の形態においては、楕円形状を有するので、図９に示されるように、スリーブ端６９の断面も楕円形状を有する。

前記本体部６８には、長手方向に延在させて、かつ、円周方向において所定のピッチで、規制材としての複数の糸状の繊維７１が埋設され、前記スリーブ端６９には、円周方向に延在させて、かつ、長手方向において所定のピッチで、規制材としての複数の糸状の繊維７２が埋設される。そして、弾性体６１内の閉鎖空間に圧縮空気が供給されたときに、前記繊維７１は、本体部６８が長手方向において膨張するのを規制するとともに、本体部６８が径方向において膨張するのを許容し、また、前記繊維７２は、スリーブ端６９が径方向において膨張するのを規制する。

したがって、弾性体６１内の閉鎖空間に圧縮空気が供給されると、本体部６８において、膨張が許容される部分、すなわち、本体部６８の長手方向におけるスリーブ端６９より中央側の部分（以下「膨張許容部」という。）ｐｔ１が径方向において膨張させられ、圧縮空気が排出されると、膨張許容部ｐｔ１が径方向において収縮させられる。この場合、閉鎖空間に圧縮空気が供給されたときに、膨張許容部ｐｔ１が弾性体６１の長手方向において膨張するのが規制されるので、供給する圧縮空気の量を少なくすることができる。また、閉鎖空間に圧縮空気が供給されたときに、スリーブ端６９が径方向において膨張するのが規制されるので、結束バンド３０が剥離シート２４から外れるのを防止することができる。

前記本体部６８及びスリーブ端６９は、シート状のゴム材を筒状に巻き、積層されたシート状のゴム材同士を加硫によって融着することにより形成される。なお、本体部６８の厚さが薄いほど、閉鎖空間に供給される圧縮空気の圧力を低くすることができるが、圧縮空気の圧力が低くなると、膨張許容部ｐｔ１を均一に膨張させるのがその分困難になる。そこで、本実施の形態においては、本体部６８の径が３２〔ｍｍ〕にされ、本体部６８の厚さが５〔ｍｍ〕程度にされる。

前記剥離シート２４は、帯状のシートを前記スリーブユニット２３の外周面に複数回巻き付けて積層することによって形成され、前記膨張許容部ｐｔ１が露出することがないように、少なくとも膨張許容部ｐｔ１を包囲する。そして、前記結束バンド３０が、剥離シート２４の前端及び後端の近傍に、剥離シート２４をスリーブ端６９に押し付けるように取り付けられ、結束バンド３０によって剥離シート２４がスリーブユニット２３に固定される。

したがって、弾性体６１内の閉鎖空間に圧縮空気が供給され、膨張許容部ｐｔ１が径方向において膨張させられると、剥離シート２４における膨張許容部ｐｔ１と対向する部分が径方向外方に向けて押され、積層されたシート同士が互いに擦れながら伸展させられ、径方向において大きくなる。

なお、積層されたシート同士が擦れやすくなるように、また、鋼管Ｅの内周面に貼着された後のライニング材１３から剥離シート２４を剥がしやすくするために、剥離シート２４の少なくとも一方の面、本実施の形態においては、両面にシリコン等の潤滑剤が塗布される。

前記結束バンド３０は、樹脂製のバンドであり、一端にロック用の穴が、他端に係止部が形成され、剥離シート２４に取り付けられた後、係止部を穴に通し、係止部に形成された歯と穴のエッジとを係止させることによって結束され、剥離シート２４をスリーブユニット２３に固定する。なお、前記歯は、結束バンド３０に外力が加わっても係止部が穴から外れないような形状に形成される。

本実施の形態において、前記ライニング材１３としてはガラスマットが使用され、該ガラスマットは、母材としてのガラスシートに、貼着材として硬化性樹脂を含浸させることによって形成される。そして、管補修機５１の長手方向におけるガラスマットの寸法、すなわち、ガラスマットの幅は、鋼管Ｅの劣化部分１２の大きさに対応させて設定され、例えば、５０〔ｃｍ〕にされ、管補修機５１の円周方向におけるガラスマットの寸法、すなわち、ガラスマットの長さは、鋼管Ｅの内周面に所定のマージン、本実施の形態においては、５〔ｃｍ〕を加えた値にされる。

前記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を主剤とし、主剤に、硬化剤として変性ポリアミンを加え、添加剤としてカップリング剤、界面活性剤等を添加したものが使用される。また、硬化性樹脂は、所定の時間が経過すると硬化し、例えば、外気温が２３〔℃〕である場合、約３〔時間〕で硬化する。なお、圧縮空気の温度を高くすることによってライニング材１３を加熱すると、硬化性樹脂が硬化するのに必要な時間を短くすることができる。

したがって、ライニング材１３の外周面を鋼管Ｅの内周面の劣化部分１２と対向させて、弾性体６１内の閉鎖空間に圧縮空気を供給すると、前述されたように、スリーブユニット２３の膨張許容部ｐｔ１が径方向において膨張させられ、それに伴って、剥離シート２４が径方向において大きくなり、ライニング材１３が径方向外方に向けて押され、ガラスマットが伸展させられ、径方向において大きくなり、鋼管Ｅの内周面に押し付けられる。そして、所定の時間が経過すると、硬化性樹脂が硬化し、ライニング材１３が鋼管Ｅの内周面に貼着される。このようにして、鋼管Ｅを補修することができる。

なお、本実施の形態において、鋼管Ｅの内周面に貼着される前のライニング材１３の厚さは、０．６〔ｍｍ〕以上、かつ、１．０〔ｍｍ〕以下であるが、貼着後のライニング材１３の厚さは、０．５〔ｍｍ〕以上、かつ、０．６５〔ｍｍ〕以下になる。

前記保護シート５２は、管補修機５１を鋼管Ｅ内に挿入してから鋼管Ｅ内を移動させて補修位置に置くまでの間、ライニング材１３が汚れたり、変形したり、剥離シート２４に対してずれたりすることがないように、ライニング材１３を包囲して配設され、ライニング材１３を保護する。そして、管補修機５１が補修位置に置かれると、保護シート５２は除去されて回収され、ライニング材１３が鋼管Ｅの内周面の劣化部分１２と対向させられる。

ところで、鋼管Ｅ内で管補修機５１を移動させるときに鋼管Ｅの内周面で発生する摩擦力が大きくなると、管補修機５１を円滑に移動させることができない。また、保護シート５２の硬度が高いと、保護シート５２をライニング材１３から除去して回収するときにライニング材１３が剥離シート２４に対してずれてしまう場合がある。

そこで、本実施の形態においては、保護シート５２を軟質プラスチック、本実施の形態においては、ポリエチレン樹脂から成るシートによって形成することにより、ライニング材１３が剥離シート２４に対してずれるのを抑制するようにしている。また、保護シート５２の所定の箇所に、保護シート５２を回収するための回収用部材としての、かつ、引張部材としてのロープ５３が取り付けられ、鋼管Ｅ外で作業者がロープ５３を引くと、保護シート５２がライニング材１３から除去されて回収される。

ところで、ライニング材１３は、ガラスシートに硬化性樹脂を含浸させることによって形成され、保護シート５２がある程度の付着力で付着させられているので、鋼管Ｅ外で作業者がロープ５３を引いて保護シート５２を後方に引き寄せることによってライニング材１３から除去しようとすると、ロープ５３を引く力、すなわち、引張り力を極めて大きくする必要がある。

そこで、本実施の形態においては、保護シート５２を、帯状のシートを二つ折りにし、反転部Ｆで折り返して反転させることによって形成し、内側シート部５５と外側シート部５６とを重ねた状態でライニング材１３に巻き付けるようにしている。そして、内側シート部５５によってライニング材１３が包囲され、外側シート部５６の所定の箇所、本実施の形態においては、外側シート部５６の後端の近傍の内周面に、ロープ５３の一端が、第１の貼付部材としてのガムテープ５４によって固定される。また、外側シート部５６の他の所定の箇所、本実施の形態においては、外側シート部５６の前端の近傍に前記輪ゴム７９が取り付けられ、保護シート５２が剥離シート２４に留められる。

この場合、作業者がロープ５３によって外側シート部５６を後方に引くと、引張り力が外側シート部５６を介して反転部Ｆに伝達され、反転部Ｆにおいて内側シート部５５がライニング材１３から垂直方向に引き剥がされ、ライニング材１３から除去されることになる。したがって、ロープ５３の引張り力を小さくすることができ、小さい引張り力で、保護シート５２を確実に除去することができる。なお、内側シート部５５はライニング材１３から引き剥がされるのに伴って反転させられ、反転させられた部分が外側シート部５６になる。したがって、輪ゴム７９及び反転部Ｆが後方に移動させられ、ライニング材１３から引き剥がされた分だけ、内側シート部５５は短くなり、外側シート部５６は長くなる。

なお、作業者がロープ５３を引く量をρとすると、外側シート部５６は距離Ｌ１
Ｌ１＝ρ
だけ後方に移動させられ、反転部Ｆは距離Ｌ２
Ｌ２＝ρ／２
だけ後方に移動させられる。

また、前述されたように、管補修機５１が鋼管Ｅ内の補修位置に置かれるまでの間、ライニング材１３が汚れたり、変形したり、剥離シート２４に対してずれたりすることがないように、ライニング材１３を保護する必要があるので、保護シート５２の前端、すなわち、当初の反転部Ｆはライニング材１３の前端より前方に、本実施の形態においては、剥離シート２４上におけるライニング材１３の前端と結束バンド３０との間の所定の位置に置かれる。このとき、外側シート部５６とライニング材１３とが接触すると、外側シート部５６がライニング材１３に付着し、ロープ５３の引張り力を外側シート部５６を介して反転部Ｆに伝達するのが困難になる。そこで、内側シート部５５の後端は、ライニング材１３の後端より後方に、本実施の形態においては、ライニング材１３の後端と結束バンド３０との間の所定の位置に置かれる。なお、外側シート部５６の後端は、ロープ５３によって外側シート部５６を後方に引くことが可能であれば、管補修機５１上の任意の箇所に置くことができるが、ライニング材１３に保護シート５２を巻き付けたときに外側シート部５６が短いと、ロープ５３によって外側シート部５６を後方に引いたときの引張り力を反転部Ｆの全体に均一に伝達することができない。その結果、内側シート部５５を均一に反転させることができなくなってしまう。そこで、本実施の形態においては、外側シート部５６の後端が、内側シート部５５の後端より後方の、スリーブユニット２３の後端とほぼ同じ位置に置かれ、外側シート部５６が十分に長くされる。

次に、前記管補修機５１の製造方法について説明する。

図１０は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第１の概念図、図１１は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第２の概念図、図１２は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第３の概念図、図１３は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第４の概念図、図１４は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第５の概念図、図１５は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第６の概念図、図１６は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第７の概念図、図１７は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第８の概念図、図１８は本発明の第１の実施の形態における管補修機の製造方法を説明するための第９の概念図である。

まず、図１０に示されるように、帯状のシート８１を、両縁をスリーブユニット２３の各スリーブ端６９上に置き、前記スリーブユニット２３の外周面に複数回巻き付けることによって剥離シート２４を形成する。続いて、図１１に示されるように、前記剥離シート２４の前端及び後端の近傍に結束バンド３０を取り付け、剥離シート２４をスリーブユニット２３に固定する。これにより、管補修機５１の本体、すなわち、補修機本体３５が形成される。

次に、図１２〜１４に示されるように、ガラスマット８２を前記剥離シート２４の外周面に巻き付けることによってライニング材１３を形成する。

続いて、図１５に示されるように、帯状のシート８４を二つ折りにすることによって、反転部Ｆで反転させて内側シート部５５及び外側シート部５６から成る保護シート５２を形成し、図１６及び１７に示されるように、内側シート部５５と外側シート部５６とを重ねた状態で、補修機本体３５に巻き付け、内側シート部５５の各縁間を第２の貼付部材としてのビニルテープ８６によって連結する。また、このとき、外側シート部５６の後端の近傍の内周面に、ロープ５３の一端を、ガムテープ５４によって固定する。

次に、図１８に示されるように、外側シート部５６の各縁間を第３の貼付部材としてのビニルテープ８７によって連結する。そして、外側シート部５６の前端の近傍に輪ゴム７９を取り付け、保護シート５２を剥離シート２４に留める。このようにして、管補修機５１が形成される。

次に、管補修機５１を鋼管Ｅ内に挿入する方法について説明する。

図１９は本発明の第１の実施の形態における管補修機を鋼管内に挿入する方法を説明するための第１の図、図２０は本発明の第１の実施の形態における管補修機を鋼管内に挿入する方法を説明するための第２の図である。

例えば、送電鉄塔においては、主柱材、脚、斜材等が複数の鋼管Ｅｉ（ｉ＝１、２、…）を所定のもの同士を接続することによって形成され、図１９に示されるように、二つの鋼管Ｅ１、Ｅ２（便宜上、図１９においては鋼管Ｅ１だけが示される。）を接続する場合は、一方の鋼管Ｅ１の端部に接続プレート９１が、他方の鋼管Ｅ２の端部に接続プレート９２が溶接によって固定され、接続プレート９１、９２が、ボルト９３及びナット９４によって連結される。この場合、接続プレート９１、９２は、各鋼管Ｅ１、Ｅ２の端部において断面の中心を通り、径方向に延在するように固定されるので、例えば、鋼管Ｅ１を補修する際に、管補修機５１は、接続プレート９１、９２のうちの一方、例えば、接続プレート９１と鋼管Ｅ１の円弧部分との間の、半円形の形状を有する狭い隙間から成る挿入部ＡＲを介して鋼管Ｅ１内に挿入される。

また、図２０に示されるように、主柱材が鋼管Ｅ３によって、斜材が鋼管Ｅ４〜Ｅ６によって形成される場合、鋼管Ｅ３と鋼管Ｅ４〜Ｅ６とを接続するために、鋼管Ｅ３の端部以外の所定の箇所に接続プレート９５が、各鋼管Ｅ４〜Ｅ６の端部に接続プレート９６が溶接によって固定され、接続プレート９５、９６が、ボルト９３及びナット９４によって連結される。この場合、例えば、鋼管Ｅ４を補修する際に、管補修機５１を鋼管Ｅ４内に挿入しようとすると、管補修機５１と鋼管Ｅ３とが干渉する。そこで、管補修機５１は、鋼管Ｅ３側から挿入されず、矢印方向に反転させて挿入される。

なお、管補修機５１において、閉鎖部材６２、６３（図７）の横方向の断面は楕円形状を有するので、本体部６８における閉鎖部材６２、６３に融着させられる部分、及びスリーブ端６９の横方向の断面も楕円形状を有するが、膨張許容部ｐｔ１（図７）の横方向の断面は円形の形状を有する。そこで、本実施の形態においては、弾性体６１内の閉鎖空間から圧縮空気を抜くことによって、又は弾性体６１を外側から押すことによって、管補修機５１の全体を偏平にして、管補修機５１を挿入部ＡＲを介して鋼管Ｅ１、Ｅ４内に挿入するようしている。なお、閉鎖空間を減圧することによって弾性体６１を偏平にすることができる。

次に、管補修方法について説明する。

図２１は本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第１の図、図２２は本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第２の図、図２３は本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第３の図、図２４は本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第４の図、図２５は本発明の第１の実施の形態における管補修方法を説明するための第５の図である。

図において、Ｅは鋼管、５１は管補修機である。

まず、作業者は、図示されないカメラを、鋼管Ｅ内に挿入し、カメラに取り付けられたワイヤ等で移動させて、鋼管Ｅの内周面を撮影する。そして、カメラによって撮影された鋼管Ｅの内周面の画像に基づいて、劣化部分１２（図２）の位置を特定する。このとき、鋼管Ｅ内に粉塵、鳥の営巣等が存在する場合はブロワー、ブラシ等で除去する。

次に、鋼管Ｅにおける管補修機５１を挿入する側の端部を挿入端とし、反対側の端部を非挿入端とし、非挿入端から、図示されない第１のワイヤを挿入し、該第１のワイヤの先端を挿入端から引き出し、前記管補修機５１の前端に配設された第１のアイボルト６５（図７）に結ぶ。また、前記管補修機５１の後端に配設された第２のアイボルト６６に図示されない第２のワイヤを結ぶ。そして、前記スリーブユニット２３にエアホース３１を接続し、前記非挿入端側において第１のワイヤを引き、管補修機５１を挿入部ＡＲを介して鋼管Ｅ内に挿入する。なお、このとき、閉鎖空間に圧縮空気は供給されていない。

続いて、第１、第２のワイヤを選択的に引き、鋼管Ｅ内で管補修機５１を移動させ、図２１に示される、ライニング材１３が劣化部分１２と対向する補修位置に置く。

次に、作業者は、ロープ５３によって外側シート部５６を後方に引く。これにより、図２２に示されるように、反転部Ｆにおいて内側シート部５５はライニング材１３から引き剥がされ、輪ゴム７９及び反転部Ｆは後方に移動させられる。

そして、図２３に示されるように、保護シート５２がライニング材１３から除去され、ライニング材１３が露出させられると、作業者は、前記圧縮機を駆動し、エアホース３１を介して圧縮空気をスリーブユニット２３内に供給し、スリーブユニット２３を膨張させる。これに伴って、図２４に示されるように、剥離シート２４における各結束バンド３０より中央部側の部分において、各層が互いに擦れながら伸展させられ、剥離シート２４が径方向において大きくなる。その結果、ライニング材１３が径方向外方に向けて押され、ガラスマット８２（図１２）が伸展させられ、径方向において大きくなり、鋼管Ｅの内周面に押し付けられる。そして、所定の時間が経過すると、硬化性樹脂が硬化し、ライニング材１３が鋼管Ｅの内周面に貼着される。

続いて、前記エアホース３１を介して圧縮空気をスリーブユニット２３内から排出し、スリーブユニット２３を収縮させると、図２５に示されるように、剥離シート２４が径方向において小さくなる。この状態で、第２のワイヤを引くと、補修機本体３５を鋼管Ｅ内から取り出すことができる。

このように、本実施の形態においては、保護シート５２が、ライニング材１３上に着脱自在に配設され、管補修機５１が鋼管Ｅの補修位置に置かれるとライニング材１３から除去されるので、管補修機５１が鋼管Ｅ内を移動させられる間に、ライニング材１３が変形したり、剥離シート２４に対してずれたりすることがない。また、スリーブユニット２３を膨張させたときに、剥離シート２４及びライニング材１３を径方向において十分に大きくすることができるので、ライニング材１３を鋼管Ｅの内周面に確実に当接させることができる。したがって、ライニング材１３を鋼管Ｅの内周面に適正に貼着することができる。

また、管補修機５１が鋼管Ｅ内を移動させられる間に、ライニング材１３の外周が汚れることがなく、ライニング材１３の全体を鋼管Ｅの内周面に当接させることができるので、ライニング材１３を鋼管Ｅの内周面に確実に貼着することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図２６は本発明の第２の実施の形態における管補修方法を説明するための図である。

図において、Ｅは管体としての鋼管、１０１は該鋼管Ｅの外周面に被覆された加熱体としてのリボンヒータ、１０２は該リボンヒータ１０１に電力を供給する電源装置、１０３は鋼管Ｅの補修位置の近傍の温度を設定し、かつ、調整するための温度調整装置、１０４は前記鋼管Ｅの外周面とリボンヒータ１０１との間に配設され、鋼管Ｅの温度を検出する温度検出部としてのセンサである。

前記温度調整装置１０３は、センサ１０４によって検出された温度に基づいて鋼管Ｅの補修位置の近傍の温度を制御し、設定した温度、すなわち、設定温度に保つ。なお、作業者は、外気温に応じて温度調整装置１０３における設定温度を変更することができる。

本実施の形態においては、鋼管Ｅの補修位置の近傍の温度を制御して、設定温度に保つことができるので、硬化性樹脂が硬化するのに必要な時間、すなわち、ライニング材１３の鋼管Ｅの内周面への貼着が完了するまでの時間を短くすることができる。例えば、外気温が０〔℃〕程度であっても、鋼管Ｅの補修位置の近傍の温度を２０〔℃〕程度にすることができるので、冬季においても、鋼管Ｅの補修を迅速に行うことができる。

前記各実施の形態においては、管補修機５１に一つのスリーブユニット２３が配設されるようになっているが、管補修機５１に複数のスリーブユニット２３を配設することができる。その場合、スリーブユニット２３において弾性率が大きい弾性材料を使用することができる。

また、ライニング材１３として、透明度が高いガラスマットを使用することができる。その場合、鋼管Ｅの内周面にライニング材１３が貼着された後に、劣化部分１２に適切に貼着されたかどうかをカメラによって確認することができる。そして、透明度が高いガラスマットを使用する場合に、顔料を混入させることができる。その場合、カメラ等によってライニング材１３を監視し、ライニング材１３の厚さを推定したり、保守・管理を行ったりすることができる。

さらに、前記ライニング材１３においては、ガラスシートに硬化性樹脂が含浸させられるようになっているが、ガラスシート以外の材料に硬化性樹脂を含浸させることができる。

また、前記各実施の形態においては、閉鎖空間に圧縮空気が供給されるようになっているが、圧縮空気に代えて、液体を供給することができる。その場合、液体の温度を高くすることによって、硬化性樹脂が硬化するのに必要な時間を短くすることができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１３ ライニング材
２４ 剥離シート
５１ 管補修機
５２ 保護シート
６１ 弾性体
Ｅ 鋼管

Claims (6)

1. （ａ）筒状の形状を有し、閉鎖空間に媒体が供給されることによって径方向において膨張させられ、媒体が供給されなくなると径方向において収縮させられる弾性体と、
   （ｂ）該弾性体上に配設され、弾性体が径方向において膨張させられ、収縮させられるのに伴って、径方向において大きくなり、小さくなる剥離部材と、
   （ｃ）該剥離部材上に配設され、前記剥離部材が径方向に大きくなるのに伴って径方向に大きくなり、管体の内周面に貼着させられる補修材と、
   （ｄ）該補修材上に着脱自在に配設され、管補修機が管体の補修位置に置かれると、前記補修材から除去される保護部材とを有するとともに、
   （ｅ）該保護部材は、シートを反転部で折り返すことによって形成され、内側シート部及び外側シート部を重ねた状態で前記補修材に巻き付けられることを特徴とする管補修機。
2. （ａ）前記内側シート部は補修材を包囲して配設され、
   （ｂ）前記外側シート部の所定の箇所に、保護部材を回収するための回収用部材が取り付けられる請求項１に記載の管補修機。
3. 管体外で前記回収用部材を引くことによって、外側シート部が後方に引かれ、内側シート部が補修材から引き剥がされる請求項２に記載の管補修機。
4. 前記外側シート部の所定の箇所に、前記保護シートを剥離部材に留める留め部材が取り付けられる請求項１〜３のいずれか１項に記載の管補修機。
5. 前記管体における補修位置の外周面に加熱体が被覆される請求項１〜４のいずれか１項に記載の管補修機。
6. （ａ）筒状の形状を有する弾性体、及び該弾性体上に配設された剥離部材を備える補修機本体の前記剥離部材上に補修材を配設し、
   （ｂ）該補修材上に、シートを反転部で折り返すことによって形成され、内側シート部及び外側シート部を重ねた状態の保護部材を配設して管補修機を形成し、
   （ｃ）該管補修機を管体内に挿入して管体の補修位置に置き、
   （ｄ）前記保護部材を補修材から除去して回収し、
   （ｅ）前記弾性体内の閉鎖空間に媒体を供給することによって、弾性体を径方向に膨張させ、剥離部材及び補修材を径方向に大きくし、補修材を管体の内周面に貼着し、
   （ｆ）前記閉鎖空間から媒体を排出することによって、弾性体を径方向に収縮させ、剥離部材を径方向に小さくし、補修機本体を管体内から取り出すことを特徴とする管補修方法。

Images